Высокоомный непроволочный резистор (его варианты)

 

1. Высокоомный непроволочный резистор, сопержаший трубчатое циэлект™ рическое основание с нанесением на его внешнюю поверхность резистивным и a.s щитным слоями, вывоць и расположенный коаксиально диэлектрическому основанию полый цилиндр, соединенный с общим выводом , о т л к ч а О щи и с я тем, что, с целью расьлчренчя области применения , упрошения конструкцит и уменьшения габаритов, он снабжен дополнительным кольцом из проводящего материала, размешенным с возможностью фиксации на полом цилиндре, при этом полый цилинцр расположен, на защитном слое, вьшолнен из резистивного материала и со ю сквозными пазами.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИНЕСЯИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) Н 03. С 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ (21 ) 3313566/18-21 (22) 06.07.81 (46) 30.09.83. Бюл. № 36 (72) B. Н. Ильюшенко (71 ) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621.316.82 (088.8) (56) 1. Гальперин Б. С. Непроволочные резисторы. "Энергия", ЛО, 1968, с. 45-51.

2. Авторское свидетельство СССР № 381104, кл. Н 01 С 3/00, 1971. (54) ВЫСОКООМНЫЙ НЕПРОВОЛОЧНЫЙ

РЕЗИСТОР (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57 ) 1 ° Высокоомный непроволочный резистор, сопержаший трубчатое диэлектрическое основание с нанесением на его внешнюю поверхность резистивным и зашитным слоями, выводы и расположенный коаксиально диэлек-.рическому основаншо полый цилиндр, соединенный с общим выВодом о T I и ч а о ш, и Й с я тем. что, с целью сшчренчя области применения, упрсшения конструкции и уменьшения габаритов, он снабжен дополнительным кольцом из проводяшего материала, размешенным " возможностью фиксации

HB полом цилиндре. пРи этом полый ци линдр расположен на зашитном слое, выполнен из резист.вного материала и со сквозными пазами.

2. ИысокООмный непрОВОлочкый резис-. тор, содержащий трубчатое циэлектричесК0е ОснОВание, с нанесеннь1ми HB ЕГО Внеш нюю поверхность резистии1ыми защитными слоя ми, Выводы и расположенный KCBKcII ально диэлектрическому ocHовакию полый цИЛИНдр, СОЕдИНЕННЫй С ОбШИМ ВЬтВОПОМ, О т л и ч а ю ш и и с я тем, чтО, с целью расширения Области применения, упрощения конструкции и уменьшения габаритов, полый цилиндр выполнен в вице поцвижкого и неподвижного полуцилиндров из резистивного материала, размещенI

gA ных внутри трубчатого Основания с Возмо>кностью вращения один относительно другого, при это. полуцилиндры на торцах диэлектрического трубчатого основания переходят в аксиалькые выводы.

3. Резистор по и, 2, о т л и ч а— ю ш и и с я тем, что, неподвижный полуциликдр выполнен с кольцевыми контакт ными окончаниями на торце трубчатого диэлектрического оснований, а поцвижный - co сплошными контактными окончаниями, при этом контактные окончания переходят в аксиальные обшие выводы, i 1з О 6 ре тек ие 0 тн Ос и тс я к зле к т ро тех нике и радиотехнике и может быть испо,iûçoèïo в шпрокополосн ilx устройствах разли и огo назначения, капримор в разветвителях мощности, в постоянных аТТЕКЮЕттОРак ПЛИ B аттЕНЮатОРаХ УПРаВляемых электри тескп, механически и электромеханичес ки.

Известны высскооМкые кепроволочные резисторы, соцержашие BI(cliaëüHo или радиально рас!юложепные выводы и кет рамический Трубчаты!! корпус (основание j с нанесенным на него резистивным ма==

ТЕРИа>10! . В ВИЦЕ МЕTаппит(ЕСК011т МОТВЛ лооксидной, керметовой пли углероцис-, 15 той пленки (l)

Недостатком высокоомных резисторов !

> 1(вьп окоомным ус.-топ тэ этттзс5тт ре. Hc ; D=ры,сопротиглеттие К01 орых;o!II=U!o 3(..О От: является узки!! диапазон рабоч!Вх частот, >0

ОГОанит!ЕКПЕ КО ТОГтого т-тттоттт.котт Пт тт=-т.=..ар

Влип-IHH !la ðàç!!ткОЙ емкОсти !" Е>!(ду в! Во-ЦаМИ Р(>ЗПСТОРа, СОСТОЯIДЕЙ ПЗ т МКО Ти между коктакткьlми Ко !Пачками и рас пределекной емкости резистивного мате:- >5

pHaiIB.

Иа>(более близким к предлагаемому явлтяется высокоомный резистор, содер>кащий циэлектрическое трубчатое ÎcHo=-. ЗО

Ванне с нанесенным на его внешн10ю поверхность резистивным и защитным слоями, вь!Воды и расположенный коаксиальпо диэлектрическому основанию полый щ1линд р из прОВОдяшеГО мяте р11ала, ПОЛ! !й цилинтцр совместно с резистивкым споем

Образует дополнительный элемент резистор= концечсатор. Бысокоомпый !зистор содержит об!дий корпус, в который по>иешен голый цилиндр с резистором, а также элементы крепления конструкции и две ирисовые диафрагмы с общей обоймой.

Ирисовые диафрагмы позволяют регулировать диаметр полого цилиндра из про-. вод яше го ма те риала и ус та навл ива т ь Ог,тимальную распределенную ем!(Ость резиcropa на этот цилиндр (2)

Однако известный р зистор имеет кецостато iíî широкий диапазон рабочих частот, так (aê только распределенной емкости резистора на попый провоцяший ц>!ликцр недостаточно для компенсации паразптной емкости между его выводами.

Кро>ле того, попый ци.1икдр, общий корпус, ирисовые диафрагмы ii элементы кренлепия уве,>ичиватот габг,риты высокоОмпого Hcllporolioчкоl 0 1>сз>!Стooa и ус

110>1(1(дттт ЕГО Кокс трухцито

LIBH изобретения - раси и якие областп ПРИМЕНЕКИЯт УПРОШЕНИЕ КОНСтРУКиИИ H у !Ек ьш ение габаритов резис тора.

Г!0СТтаВЛЕКкая ЦЕЛЬ дОС-ИГаЕтоя ТЕМ, что высокоомный непроволоччый резистор, ссце p>;(a:ölié трубчатое диэлектрическое основание с нанесенным HB ега внешнюю поверхность резистивкым !I за>Нитным слоями, выводы и расположенный коаксиaaI Ho диэлектрическому основанию полый . цилиндр, соедпнекный с общим выводом, снабжен дополнительным кольцом из проводящего материала, размещенным с возможпостью фиксации на защитном цилиндре, при этом полый цилиндр расположен на защитном с —îå,,выполнен из резистивного ма-,ериала и со сквозными пазами.

3 10 4

Высокоомный непровопочный резистор, содержащий трубчатое диэлектрическое основание, с нанесенными на его внешнюю поверхность резистивным и защитным слоями, выводы и расположенный коаксиапьно диэлектрическому основанию попый цилиндр, соединенный с общим выводом, полый цилиндр выполнен в виде под: вижного и неподвижного полуципиндров из резистивного материала, размещен- 10 ных внутри трубчатого основания с возможностью вращения один относительно другого, при этом попуципиндры на торцах диэлектрического основания переход ят в аксиал ьные выводы. 15

Причем неподвижный попуципиндр вы« полнея с кольцевыми контактными окончаниями на торце трубчатого диэлектрического оснований, а подвижный — со сплошными контактными окончаниями, при 20 этом контактные окончания переходят в аксиапьные общие выводы.

На фиг. 1 показан предлагаемый резистор, в котором полый цилиндр выполнен в форме беличьего колеса с продольными 25 сквозными пазами (первый вариант); на фиг. 2 - то же, эквивалентная схема; на фиг. 3 — амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) резистора; на фиг. 4— предлагаемый резистор (второй вариант), 30

Общим для обоих вариантов является совмещение в дополнительном элементе резистора - полом цилиндре распределенной емкости, индуктивности и резистивного сопротивления (в прототипе полый З

35 цилиндр представляет собой совместно с высокоомным непровопочным резистором только распределенную емкость), а отличие заключается в различном конструктивном исполнении полых цилиндров и их 40 расположении относительно высокоомного резистивного слоя.

Резистор содержит диэлектрическое трубчатое основание 1, нанесенный на это основание резистивный слой 2 н защит- 45 ный слой 3 в виде диэлектрического покрытия, выводы 4 и 5 резистора, перфорированный полый цилиндр 6 в форме беличьего колеса из резистивного материала, расположенный на защитном слое 3, дополнительное кольцо 7 из проводящего материала, выполненное с возможностью перемещения вдоль образующей полого . цилиндра 6 и гапьванически контактирующее с его поверхностью, а также общие 55 выводы 8 и 9 полого цилиндра 6.

Выполнение полого цилиндра 6 пврфс рированным, т.е. с отверстиями на его боковой поверхности, позволяет при сохранении оптимальной распределенной емкости резистивного слоя 2 резистора на этот полый цилиндр 6 расположить вго непосредственно на поверхности защитного слоя 3 резистора (уменьшить габариты резистора) и совместить в полом ци» пиндре 6 дополнительный элемент - индуктивность. С целью настройки резистора на максимальный диапазон рабочих частот перфорированный попый цилиндр 6 охвачен дополнительным кольцом 7 из проводящего материала, выполненным с возможностью перемещения и фиксации.

Работа резистора в электрической цепи не отличается от. известных, однако область рабочих частот существенно шире (выводы 8 и 9 соединяются с общим выводом схемы).

На эквивалентной схеме предлагаемого резистора (фиг 2) (болев точная эквивалентная схема увеличивает раопрвдепенный характер индуктивного и резистивного сопротивлений перфорированного цилиндра) приняты следующие обозначения: — сопротивление резистора;

- паразитная емкость резистора;

С вЂ” распределенная емкость резистивного слоя 2 на полый цилиндр 6;

C, — емкость резистивного слоя 2 на кольцо 7;

Lg — индуктивность попого цилиндра 6; g — резистивное сопротивление пол ого цилин д ра 6; ,Ч11 — сопротивление генератора и нагрузки, между которыми включен резистор.

При С = О, 8= О и = О структура цепи (фиг. 2 ) соотве тствувт эквивалентной схеме прототипа. Индуктивность и резистивное сопротивление полого цилинд ра 6 в (2) малы и не оказывают влияния на диапазон рабочих частот высокоомного резистора.

Рассмотрим последовательно АЧХ резистора (фиг. 2), изображенные на фиг. 3, где обозначено: ссо — затухание, вносимое aber сокоомным непроволочным резистором на нулевой частоте; т - частота.

Кривая 1 определяет зависимость затухания резистора от частоты при отсутствии полого цилиндра 6. Спад зату хания при увеличении частоты (ипи умень шенин сопротивления резистора) обуспов3.045279 леи naeaзитной емкостью резистора, Кри

-:."я 2 соответствует случаю, ко! ЛB Оезис=

ПОМЕП1ЕН а ПОПЫЙ ЦИЛ»LHH0 ИЗ ПГОВОЦЯщего матэриала со сплоип»СЙ боковой я -. верх;rocòüþ (индуктнвностp тв:гого пи»ч-тц»» ра no»tkr -,%re krи равна нуут o ) П»»,< этом распределенная емкость -"".: Этого полого цилиндра, Определяемого его циаметром, имеет оптимальное значение (ЛЧХмаксимально плоское). Если величина ем: j

-40 кости резистора на полый цилинцр больше (диаметр цилиндра) оптимальной величины (кривая 3 на фиг. 3), то резко увеличивается неравномерность затухания, » г вносимого Резистором (т.е. увепичивается - частотная зависимость его сопротивления), и сокрашаетсЯ диапазОн еГО рабочих час"" тот. Б связи с этим полый цилиндр В известном резис оре Не может быть расположен непосрецственно на поверхности его защитного слоя из=-за *едопустимого увеличечия распределенной емкости C p, K РОме ТОГО посколь Г»» увели»1ентле ж а

» ечия емкости Ср aartце ее otт ° "»:мвльн() о

ДиаЧЕНИЯ ПОИВОЦИТ К »ВЕттичзии"..С Частот ной звисимес TH сопротивления Рэзистoра, то только этой емкости недостаточно для ущественнОГО Расширэния эго ц <ВНВ». зона рабочих частот полыи цилиндр 6 должен совмещать в себе (кроме емко-. 30 стч t-t» ) индуктивность.

Кривой 4,Фиг 3) соэтветству:=.-.. выполнение полбго цилиндра 6 в форме беличьего колеса из проводящего материала, отличающегося инцуктивным сопроТНа35 пением. При этом емкость С Р имеет ОптиI".,., " но э,. квк и у прото тига значение, а индуктивность пологo цилинп Ра 6 обpB зуэ-:. с этой емкостью последовательный

Д

peeoHBHcHûé .контур, часта"..в Резонанса которого устанавливается В 2-" раза вьцле Верхней -. pBHû÷noé частоты зистсрВ, j которОГО пОлый цилиндр Отличается только емкостным сопро Гивлением, — 45 (Образует только емкость Ср ). При этом величина С ц определяется площадью

Внутренней noaepmrocTи nearbopnpoaBHIIO

ГО ПОЛОГО цилиндра 6 (беличьего колэса ) ч пиэлектрической проницаемостью защитного покрытия 3, а индуктивность ь =

1 толщиной и количеством перемычек этого колеса. Выполнение полого цилиндра 6 пе„форированным, в частности в форме беличьего колеса, позволяет в отличие от прототипа расположить его непосредствен- s ио на повэрхнссти защитного покрытия Резис.ора например, нанести перфорирован(. ный попый цилиндр путем напыления), что уменьшает гвбариты всвысокоомного непроволочного резистора»

Ъльнейшее Расширение диа Вео!!В ра бочих " Bc OT прэцпага vого Вы.-.окоомноГО НЕЛООВОЛОЧНОГО РЕЗНСТ00а -.-.-.а фиг, 3

Кривая 5 ) nony ermo.-с пу-в:". Выполнения перфорированного попого циЛиндра 6 (беличьего HonecB) из резистивного материала (на фиг. 2 сопротивления gg ). Это позволяет уменьшить rro необходимого значения добротность последовательного резонансного контура, образованного распределенной емкостью

Резистора, на перфорированный полый цилиндp 6 и дополнительное кольцо 7 и шцуктивностыо полОГО цилиндра 6.

Охват перфорированного полого ципинцрВ (беличьего колеса) цополнительным поцвижным кольцом 7 из провоцяшего материала, Гальванически связанным (контактирующим) с пе эмычками этОГО колеса, позволяет созцать дополнительную емкость резистора на перфорированный полый ципинцр. Частройка резистора на максимальный диапазон Рабочих честот в случае необходимости (например, В том случае, когда резистор Вкпючв.от между неравными сопротивлениями генерВТорВ и нагрузки ) осуществляется пе- ремещением дополнительного кольца 7

Вдоль образующей полого цилиндры 6.

Емкость кольца CII (фиг. 2) Образует с

Резистором Я T-образный делитель нап Ряжен ия, .значен ия сОп ротивлен ий последовательных плеч кстОРО"О зависят от положения дополнительного кольца.7.

При Включении Резистора :,, например межцу Равными сопротивлениями В. I RH

Г емкость C ê оказывает наибольшее влил=ние на АЧХ рэзистора, когда кольцо установлено BK HTO целHT peGHcTop an one образующей kIB две равные части. Использование подвижного дополнительного кОльца 7 цля настройки резистора HB максимальный диапазон Рабочих "".BCToT (на минимальную неравномерность его АЧХ) является более простым конструктивным решением. э"..îé зацвчи по соавчению с прото ". илом цля этой цели Hcn ол"; „»е тся проводящий цилиндр с Регулируемым диаметром. Кроме того, настройка с помощью дополнительного кольца 7 Осуш ств-;.яется без увеличения габаритов Резистора, Согласно Второму варианту фиг, 4) высокосмный непроволочный резистор содержит диэлектрическое трубчатое основание 1, нанесенные krB это Основание резистивный слой 2 и "-:B-.. :- ньй спой 3, ются „

30

10452 вывоцы 4 и 5, неподвижный полуцилиндр 10 с кольцевыми контактными окончаниями и полуцилиндр 11 (врашаюшийся относителен но непоцвижного полудилиндра 10 ) со сплошными контактными окончаниями, на которые запрессованы контактные колпачки цополнительных аксиальных выводов 8 и 9 из проводяшего материала. Настройка резистора на максимальчый циапазон рабочих частот осуществляется врашени- 10 ем (за выводы 8 или 9) голуцилинцра 11 относительно неподвижного полуцилиндра 10, которые совмес-но с циэлектрическим трубчатым основанием 1 и ре зистивным слоем 2 образуют переменный конценсатор, величина емкости которого изменяется в цва раза.

Эквивалентная схема предлагаемого высокоомного пепроволочного резистора (второй вариант) и обоснование вклада gp каждого элемента конструкции в достижение поставленной пели такие же как и у первого варианта высокгомно .непроволочного резистора (фиг. 2 и фиг. 3 ). Полый цилиндр, выполненный в виде подвижного 11 и непоцвижного l0 полуцилиндров размешенный внутри трубчатого основания совмещает в себе емкость, индуктивность и резистивное сопротивление, что позволяет расширить

79 8 диапазон рабочих частот резистора. Указанное размешение полого цилиндра позволяет уменьшить габаритьi высокоомного непроволочного резистора.

Работа резистора в электрической схеме ничем не отличается от известных, дополнительные выводы 8 и 9 заземляДиапазон рабочих частот второго варианта резистора (согласно испытаниям) несколько шире, чем у первого варианта.

Размешение полых цилиндров в обоих вариантах позволяет увеличить рассеиваемую мошность резисторов по сравнению с прототипом, так как эти цилиндры непосредственно контак гпруют с телом резистора и являются теплоотводами. Первый вариант предлагаемого высокоомного не проволочного резистора технологичнее, так как все дополнительные элементы конструкции размешены на его внешней поверхности.

П ре дла гое м ые ва риан ты высоко омного непроволо шаго резистора в 2-3 раза более широкополосны и имеют меньшие габариты и более простую конструкцию, чем известные резисторы.

i. ою2 о сl .7

J

Х:

Иg !

ЗН! .! йИ Заказ 7564/Р"; ! :.:.ч.?:. . 703 j10дписнре

;(= к ) f) (pl Цдурр . >pOA,.ул. Проектная, - >